ES2747126T3

ES2747126T3 - Procedure for filling a refrigeration module associated with a transport container to transport refrigerated products and device to carry out the procedure

Info

Publication number: ES2747126T3
Application number: ES12192227T
Authority: ES
Inventors: Walter Laimer; Maciej Pilat
Original assignee: Messer Austria GmbH; Messer Polska Sp zoo
Current assignee: Messer Austria GmbH; Messer Polska Sp zoo
Priority date: 2011-11-26
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2020-03-10
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: EP2597402A2; EP2597402B8; EP2597402A3; EP2597402B1; SI2597402T1; HUE047109T2; DE102011119526A1; PL2597402T3

Abstract

Procedimiento para llenar un módulo de refrigeración (5) asociado a un contenedor de transporte (1) para transportar productos refrigerados con un refrigerante, que se pone en contacto térmico, durante el empleo correcto del contenedor de transporte (1), con un producto (3) almacenado en una zona de almacenamiento (2) del contenedor de transporte (1) y el producto (3) es refrigerado en este caso utilizando entalpía de fundición o de sublimación del refrigerante (6), en el que antes del comienzo del empleo a partir de la duración de la refrigeración, de la diferencia entre temperatura de almacenamiento y temperatura ambiente durante el empleo así como a partir de coeficientes de transición térmica y la geometría del contenedor de transporte (1) se calcula un valor de masa bruta para la cantidad del refrigerante (6) a alimentar al módulo de refrigeración (5), caracterizado por que antes del comienzo del empleo se determina la masa del producto (3) almacenado en la zona de almacenamiento (2), a partir de la masa y de la porción específica de agua del producto (3) almacenado se calcula un valor para la masa total de agua en el producto (3), a partir de la masa total de agua en el producto y de la diferencia de temperatura de tolerancia se determina un valor de entalpía para el calentamiento de la masa total de agua en el producto (3) en la medida de la diferencia de temperatura de entalpía, se pone el valor de entalpía para el calentamiento de la cantidad total de agua en relación con la entalpía de sublimación del refrigerante (6) para calcular el valor de masa de equivalencia de refrigerante (6), se resta el valor de masa de equivalencia del valor de masa bruta calculado para el refrigerante (6) a alimentar al módulo de refrigeración (5) y de esta manera se calcula un valor de masa neto de refrigerante (6) y se conduce al módulo de refrigeración (5) una masa de refrigerante (6) que corresponde al valor de masa neto.Procedure for filling a refrigeration module (5) associated with a transport container (1) to transport refrigerated products with a refrigerant, which is brought into thermal contact, during the correct use of the transport container (1), with a product ( 3) stored in a storage area (2) of the transport container (1) and the product (3) is refrigerated in this case using enthalpy of cast iron or sublimation of the refrigerant (6), in which before the start of use From the duration of the refrigeration, from the difference between storage temperature and ambient temperature during use, as well as from thermal transition coefficients and the geometry of the transport container (1), a gross mass value is calculated for the quantity of the refrigerant (6) to be fed to the refrigeration module (5), characterized in that before the start of use, the mass of the product (3) stored in the area of a is determined Storage (2), a value for the total mass of water in the product (3) is calculated from the mass and the specific portion of water of the stored product (3), from the total mass of water in the product and from the tolerance temperature difference an enthalpy value is determined for heating the total mass of water in the product (3) in the measure of the enthalpy temperature difference, the enthalpy value is set for heating From the total amount of water in relation to the sublimation enthalpy of the refrigerant (6) to calculate the equivalence mass value of the refrigerant (6), the equivalence mass value is subtracted from the calculated gross mass value for the refrigerant ( 6) to supply the refrigeration module (5) and in this way a net mass value of refrigerant (6) is calculated and a mass of refrigerant (6) corresponding to the mass value is led to the refrigeration module (5). net.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Procedimiento para llenar un módulo de refrigeración asociado a un contenedor de transporte para transportar productos refrigerados y dispositivo para realizar el procedimientoProcedure for filling a refrigeration module associated with a transport container to transport refrigerated products and device to carry out the procedure

La invención se refiere a un procedimiento para llenar un módulo de refrigeración asociado a un contenedor de transporte para transportar productos refrigerados con un medio de frío, que durante el empleo correcto del contenedor de transporte se pone en contacto térmico con un producto almacenado en una zona de almacenamiento del contenedor de transporte y se refrigera el producto en este caso utilizando la entalpía de evaporación, de fundición o de sublimación del refrigerante, en donde antes del comienzo del empleo, a partir de la duración de la refrigeración, de la diferencia entre la temperatura de almacenamiento y la temperatura ambiente durante el empleo así como a partir de los coeficientes de transición térmica y la geometría del contenedor de transporte se calcula un valor de la masa en bruto para la cantidad del refrigerante a alimentar al módulo de refrigeración. Un procedimiento de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento FR-A1-2 726 353. Por otro lado la invención se refiere a un dispositivo para realizar el procedimiento.The invention relates to a method for filling a refrigeration module associated with a transport container to transport refrigerated products with a cold medium, which, during the correct use of the transport container, comes into thermal contact with a product stored in an area of the transport container and the product is refrigerated in this case using the enthalpy of evaporation, melting or sublimation of the refrigerant, where before the start of use, from the duration of refrigeration, the difference between the storage temperature and ambient temperature during use as well as from the thermal transition coefficients and the geometry of the transport container, a raw mass value is calculated for the quantity of the refrigerant to be fed to the refrigeration module. Such a procedure is known, for example, from document FR-A1-2 726 353. On the other hand, the invention relates to a device for carrying out the procedure.

Para el transporte de productos refrigerados, en particular para el transporte de productos alimenticios, productos farmacéuticos, preparados biológicos y medicinales en el estado refrigerado, se emplean contenedores de transporte aislados térmicamente, que están equipados con una zona de almacenamiento, en la que se almacena el producto refrigerado a transportar durante el transporte. Para mantener refrigerado el producto transportado duran te todo el tiempo de transporte en un valor de temperatura por debajo de un valor predeterminado, la zona de almacenamiento está en contacto térmico con un módulo de refrigeración integrado en el contenedor de transporte, en el que se almacena un refrigerante criogénico, por ejemplo nieve de dióxido de carbono o nitrógeno líquido. El calor que penetra a través de las paredes en el interior del contenedor de transporte desde el medio ambiente es absorbido por el refrigerante criogénico, que se evapora o bien se sublima, mientras se mantiene esencialmente igual la temperatura en el interior del contenedor de transporte. De esta manera, se puede mantener un producto a refrigerar durante el transporte durante un periodo de tiempo de varias horas o incluso días en un valor de temperatura por debajo de un valor predeterminado, sin que se requiera para ello el refrigeración continua a través de un equipo de refrigeración accionado eléctricamente.For the transport of refrigerated products, in particular for the transport of foodstuffs, pharmaceuticals, biological and medicinal preparations in the refrigerated state, thermally insulated transport containers are used, which are equipped with a storage area, in which it is stored the refrigerated product to be transported during transport. To keep the transported product refrigerated throughout the transport time at a temperature value below a predetermined value, the storage area is in thermal contact with a refrigeration module integrated in the transport container, in which it is stored. a cryogenic refrigerant, for example carbon dioxide snow or liquid nitrogen. The heat that penetrates through the walls into the shipping container from the environment is absorbed by the cryogenic refrigerant, which either evaporates or sublimes, while keeping the temperature inside the shipping container essentially the same. In this way, a product to be refrigerated can be kept during transport for a period of several hours or even days at a temperature value below a predetermined value, without requiring continuous cooling through a electrically powered refrigeration equipment.

Un ejemplo de un sistema de este tipo se describe en la publicación EP 1 088 191 A1. En este sistema, el contenedor de transporte comprende un módulo de refrigeración conectado con éste de forma desprendible, en el que se almacena dióxido de carbono como refrigerante. Para el llenado se acopla el módulo de refrigerante en un módulo de llenado y de extracción, que alimenta al módulo de refrigeración dióxido de carbono en estado líquido a presión. En el interior del módulo se expande el dióxido de carbono líquido y pasa a una mezcla de nieve de óxido de carbono y gas dióxido de carbono. Mientras que la nieve de dióxido de carbono se retiene en el módulo de refrigeración a través de medios de retención adecuados, el gas dióxido de carbono resultante es aspirado y descargado desde el módulo de refrigeración. Después del llenado, se separa el módulo de refrigeración del módulo de llenado y de extracción, y la nieve de dióxido de carbono que se encuentra en el módulo de refrigeración proporciona la refrigeración del producto que se encuentra en la zona de almacenamiento del contenedor de transporte.An example of such a system is described in EP 1 088 191 A1. In this system, the transport container comprises a refrigeration module detachably connected to it, in which carbon dioxide is stored as a refrigerant. For filling, the refrigerant module is coupled to a filling and extraction module, which supplies carbon dioxide in a liquid state under pressure to the refrigeration module. Inside the module, liquid carbon dioxide expands and passes into a snow mixture of carbon dioxide and carbon dioxide gas. While carbon dioxide snow is retained in the cooling module through suitable retention means, the resulting carbon dioxide gas is drawn in and discharged from the cooling module. After filling, the cooling module is separated from the filling and extraction module, and the carbon dioxide snow in the cooling module provides for the cooling of the product in the storage area of the transport container .

Mientras se encuentra dióxido de carbono todavía sólido en el módulo de refrigeración, el calor entrante se aplica en gran medida para la sublimación del dióxido de carbono, permaneciendo esencialmente igual la temperatura en el interior del contenedor de transporte. Sólo después de la sublimación completa del dióxido de carbono se calienta poco a poco la atmósfera en el interior del contenedor de transporte. La duración de tiempo, sobre la que se puede mantener el producto por debajo de una temperatura predeterminada, se determina, por lo tanto, decisivamente por la entalpía de sublimación de la cantidad de dióxido de carbono que se encuentra en el módulo de refrigeración, el coeficiente de transición térmica del contenedor de transporte así como su geometría, y la diferencia entre la temperatura de almacenamiento y la temperatura ambiente. Para limitar el consumo de dióxido de carbono, se equipa el módulo de llenado y extracción con una unidad de control, en la que se calcula antes del transporte la cantidad de nieve de dióxido de carbono, necesaria para la refrigeración durante el periodo de tiempo deseado, a partir de dichos parámetros. La masa de refrigerante calculada de esta manera a partir de los parámetros del contenedor de transporte y el medio ambiente así como a partir de la duración de refrigeración se llama en el marco de la invención a continuación "valor de la masa en bruto". Los parámetros son almacenados a tal fin electrónicamente en la unidad de control o bien son introducidos antes del empleo manualmente en ésta. La unidad de control está conectada con una unidad de dosificación prevista en el módulo de llenado y de extracción, por medio de la cual se alimenta exactamente la cantidad calculada de dióxido de carbono al módulo de refrigeración. While carbon dioxide is still solid in the refrigeration module, the incoming heat is largely applied to the sublimation of the carbon dioxide, the temperature inside the transport container remaining essentially the same. Only after complete sublimation of the carbon dioxide does the atmosphere inside the transport container gradually heat up. The length of time, over which the product can be kept below a predetermined temperature, is therefore decisively determined by the sublimation enthalpy of the quantity of carbon dioxide found in the cooling module, the thermal transition coefficient of the transport container as well as its geometry, and the difference between the storage temperature and the ambient temperature. In order to limit the consumption of carbon dioxide, the filling and extraction module is equipped with a control unit, in which the amount of carbon dioxide snow required for cooling during the desired period of time is calculated before transport. , based on these parameters. The mass of refrigerant calculated in this way from the parameters of the transport container and the environment as well as from the duration of refrigeration is referred to in the context of the invention as the "gross mass value" below. The parameters are either stored electronically in the control unit or entered manually before use in the control unit. The control unit is connected to a dosing unit provided in the filling and extraction module, by means of which exactly the calculated amount of carbon dioxide is fed to the cooling module.

El modo de proceder esbozado aquí funciona, por lo demás, de manera similar también en el caso de utilización de un refrigerante líquido, como por ejemplo nitrógeno líquido, en el que, sin embargo, en lugar de la entalpía de sublimación entra la entalpía de evaporación, o en el caso de utilización de un refrigerante sólido, que sólo se funde y no se sublima durante el proceso de refrigeración, como por ejemplo agua helada. En este caso, se utiliza la entalpía de fundición para la absorción del calor. The procedure outlined here works, moreover, in a similar way also in the case of the use of a liquid coolant, such as for example liquid nitrogen, in which, however, instead of the sublimation enthalpy the enthalpy of evaporation, or in the case of the use of a solid refrigerant, which only melts and does not sublimate during the refrigeration process, such as ice water. In this case, the cast enthalpy is used for heat absorption.

A través del procedimiento conocido se limita la cantidad de refrigerante, que se alimenta al módulo de refrigeración, y de esta manera se garantiza ya un empleo económico del refrigerante. No obstante, se muestra que en muchos casos se alimenta realmente más refrigerante que el necesario para la realización de la tarea de refrigeración.By means of the known method, the quantity of refrigerant, which is supplied to the refrigeration module, is limited, and thus an economical use of the refrigerant is already guaranteed. However, it is shown that in many cases more refrigerant is actually supplied than is necessary to carry out the refrigeration task.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es crear un procedimiento para llenar un módulo de refrigeración asociado a un contenedor de transporte para el transporte de productos refrigerador así como un dispositivo adecuado para ello, en el que la cantidad del refrigerante a alimentar al módulo de refrigeración se adapta todavía mejor a la cantidad realmente necesaria para la realización de la tarea de refrigeración.Therefore, the purpose of the present invention is to create a method for filling a refrigeration module associated with a transport container for the transport of refrigerator products, as well as a suitable device for this, in which the quantity of the refrigerant to be fed to the The cooling module is even better suited to the quantity actually required for the performance of the cooling task.

Este cometido se soluciona en un procedimiento del tipo mencionado al principio por queThis task is solved in a procedure of the type mentioned at the beginning because

- antes del comienzo del empleo se determina la masa del producto alojado en la zona de almacenamiento, - a partir de la masa y de la porción de agua específica del producto almacenado se calcula un valor para la masa total de agua en el producto,- before the start of use, the mass of the product housed in the storage area is determined, - a value for the total mass of water in the product is calculated from the mass and the specific water portion of the stored product,

- a partir de la masa total de agua en el producto y de una diferencia de la temperatura de tolerancia se determina un valor de entalpía para el calentamiento de toda la masa de agua en el producto en torno a la diferencia de la temperatura de tolerancia,- based on the total mass of water in the product and a difference in the tolerance temperature, an enthalpy value is determined for heating the entire mass of water in the product around the difference in the tolerance temperature,

- el valor de entalpía para el calentamiento de la masa total de agua se pone en relación con la entalpía de sublimación del refrigerante para el cálculo de un valor de la masa de equivalente de refrigerante,- the enthalpy value for heating the total mass of water is put in relation to the sublimation enthalpy of the refrigerant for the calculation of a mass value of equivalent refrigerant,

- el valor de la masa de equivalencia se resta el valor calculado de la masa bruta para el refrigerante a alimentar al módulo de refrigeración, y- the value of the equivalence mass is subtracted from the calculated value of the gross mass for the refrigerant to be supplied to the refrigeration module, and

- se alimenta al módulo de refrigeración una masa de refrigerante que corresponde al valor de la masa neta. - a refrigerant mass corresponding to the value of the net mass is fed to the refrigeration module.

El procedimiento de acuerdo con la invención parte de la consideración de que para la determinación de la cantidad necesaria realmente de refrigerante debe incluirse la entalpía del producto. En este caso, se parte de que a este respecto tiene una importancia decisiva la porción de agua del producto. Puesto que la entalpía del agua o del hielo de agua se conoce, se puede obtener de una manera muy exacta un valor para la entalpía del producto utilizable al menos en el marco de la invención.The process according to the invention starts from the consideration that the enthalpy of the product must be included in order to determine the really necessary quantity of refrigerant. In this case, it is assumed that the water portion of the product is of decisive importance in this regard. Since the enthalpy of water or water ice is known, a value for the enthalpy of the product usable at least within the scope of the invention can be obtained very precisely.

Además, la invención parte de que para la realización de una tarea de refrigeración, en general, no es necesario mantener el producto al valor de la temperatura que tendría durante la extracción del producto fuera de un almacén grande, por ejemplo una cámara frigorífica, sino que en el transcurso del empleo del contenedor de transporte, especialmente durante un transporte, no tiene importancia en la mayoría de los casos un cierto calentamiento, por ejemplo en torno a 5 K para la calidad del producto. Esta diferencia de la temperatura, designada a continuación como "diferencia de temperatura de tolerancia", corresponde a la diferencia entre la temperatura inicial (temperatura de la cámara frigorífica) y la temperatura final (temperatura de referencia durante la extracción del producto fuera de la zona del almacén del contenedor de transporte al final del transporte). Según la enseñanza de la invención, por lo tanto, se determina la energía térmica, que es necesaria para el calentamiento de la porción de agua en el producto con la diferencia de la temperatura de tolerancia- Esta cantidad de calor es absorbida por el producto durante el transporte y no tiene que alimentarse al refrigerante. Con respecto a la tarea de refrigeración, por lo tanto, corresponde a una masa de refrigerante ahorrada determinada, aquí "valor de masa de equivalencia". Por consiguiente, se puede reducir la cantidad de refrigerante en el módulo de refrigeración de acuerdo con el valor de masa de equivalencia", sin menoscabo de la calidad del producto transportado. La masa de refrigerante reducida en el valor de masa de equivalencia se designa aquí "valor de la masa neta".Furthermore, the invention is based on the fact that, in order to carry out a refrigeration task, in general, it is not necessary to maintain the product at the value of the temperature it would have during the extraction of the product outside a large warehouse, for example a cold store, that in the course of using the transport container, especially during transport, a certain amount of heating, for example around 5 K, is of no importance in most cases for the quality of the product. This temperature difference, designated below as "tolerance temperature difference", corresponds to the difference between the initial temperature (temperature of the cold room) and the final temperature (reference temperature during the extraction of the product out of the zone from the transport container warehouse at the end of the transport). According to the teaching of the invention, therefore, the thermal energy, which is necessary for heating the portion of water in the product with the difference of the tolerance temperature, is determined. This amount of heat is absorbed by the product during transport and does not have to be fed into the coolant. With respect to the refrigeration task, therefore, it corresponds to a determined saved refrigerant mass, here "equivalence mass value". Accordingly, the amount of refrigerant in the refrigeration module can be reduced in accordance with the equivalence mass value ", without detriment to the quality of the transported product. The reduced refrigerant mass in the equivalence mass value is designated here "value of net mass".

Para realizar el procedimiento de la invención es necesario, adicionalmente a los datos, que se necesitan en los sistemas empleados hasta ahora del tipo descrito anteriormente para la determinación del valor de masa bruta, incluir parámetros relacionados con el producto. Estos parámetros relacionados con el producto, como la masa y el tipo de producto, la temperatura final deseada así como la duración de empleo deseada (por ejemplo, duración del transporte) en una unidad de control del contenedor de transporte o del módulo de llenado y de extracción. La porción de agua del producto resulta, por ejemplo, a partir de una tabla almacenada en la unidad de control para diferentes productos. Por ejemplo, la porción de agua de la espinaca es 93 % en masa, de brócoli o fresas aproximadamente 90 % en masa, para carne de ternera magra aproximadamente 49 % en masa, para carne de cerdo magra aproximadamente 37 % en masa y para mantequilla aproximadamente 16 % en masa. La unidad de cálculo calcula a partir de estos datos un valor para la cantidad de calor (entalpía), que es absorbida por el producto durante el calentamiento con la diferencia de temperatura de tolerancia y no tiene que ser absorbida por el refrigerante. Por lo tanto, este valor de entalpía corresponde con respecto al proceso de refrigeración a una masa de equivalencia de refrigerante y de esta manera reduce la masa de refrigerante, que debe alimentarse al módulo de refrigeración para realizar la tarea de refrigeración (valor de masa neta) frente al valor que se calcula de acuerdo con los procedimientos habituales esbozados anteriormente sin tener en cuenta la entalpia del producto (valor de masa bruta). Por lo tanto, el procedimiento según la invención conduce a ahorros en parte considerables.In order to carry out the process of the invention, it is necessary, in addition to the data, which are needed in the systems used hitherto of the type described above for determining the gross mass value, to include parameters related to the product. These product-related parameters, such as the mass and type of product, the desired final temperature as well as the desired duration of use (eg duration of transport) in a control unit of the transport container or the filling module and extraction. The water portion of the product results, for example, from a table stored in the control unit for different products. For example, the water portion of spinach is 93% by mass, broccoli or strawberries about 90% by mass, for lean beef about 49% by mass, for lean pork about 37% by mass, and for butter about 16% by mass. The calculation unit calculates from these data a value for the amount of heat (enthalpy), which is absorbed by the product during heating with the tolerance temperature difference and does not have to be absorbed by the refrigerant. Therefore, this enthalpy value corresponds with respect to the refrigeration process to an equivalent mass of refrigerant and thus reduces the mass of refrigerant, which must be supplied to the refrigeration module to perform the refrigeration task (net mass value ) against the value calculated according to the usual procedures outlined above without taking into account the enthalpy of the product (gross mass value). Therefore, the process according to the invention leads to considerable savings.

En preferencia, en el refrigerante se trata de un refrigerante criogénico, es decir, un gas licuado o solidificado, como por ejemplo nitrógeno líquido. En una forma de realización especialmente ventajosa de la invención se emplea como refrigerante nieve de dióxido de carbono. El dióxido de carbono se alimenta en este caso con preferencia al módulo de refrigeración en el estado licuado a presión a temperatura ambiente y a la entrada en el módulo de refrigeración se expande bajo la generación de nieve de dióxido de carbono u de gas dióxido de carbono. La nieve de dióxido de carbono es recogida en el módulo de refrigeración y se utiliza como refrigerante. No obstante, el procedimiento según la invención es adecuado también para otros refrigerantes, como por ejemplo agua helada.Preferably, the coolant is a cryogenic coolant, that is, a liquefied or solidified gas, such as liquid nitrogen. In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is used as Snow Coolant Carbon Dioxide. The carbon dioxide is in this case fed preferably to the cooling module in the liquefied state under pressure at room temperature and at the inlet to the cooling module it expands under the generation of carbon dioxide snow or carbon dioxide gas. Carbon dioxide snow is collected in the cooling module and used as a coolant. However, the process according to the invention is also suitable for other refrigerants, such as ice water.

Con preferencia, el procedimiento según la invención se emplea en el transporte de productos ultracongelados. Tales productos, especialmente productos alimenticios, se almacenan en cámaras frigoríficas normalmente a 243 K (-252C); no obstante, en la mayoría de los casos una temperatura final de 248 K (-202C) no es crítica. El agua congelada contenida en los productos ultracongelados contribuye con una entalpia de 2 kJ/(kgK) a la entalpia total útil.Preferably, the process according to the invention is used in the transport of deep-frozen products. Such products, especially food products, are stored in cold stores normally at 243 K (-252C); however, in most cases a final temperature of 248 K (-202C) is not critical. The frozen water contained in deep-frozen products contributes an enthalpy of 2 kJ / (kgK) to the total useful enthalpy.

El cometido de la invención se soluciona también con un dispositivo para la realización del procedimiento según la invención, en el que un contenedor de transporte está equipado con una zona de almacenamiento para un módulo de refrigeración conectado térmicamente con la zona de almacenamiento. El dispositivo presenta, por lo demás, un módulo de llenado conectable con el módulo de refrigeración para la alimentación de refrigerante, una unidad de entrada para la entrada de parámetros como por ejemplo tiempo de transporte, masa y tipo de producto, diferencia de la temperatura de tolerancia, una unidad de procesamiento de datos integrada en una unidad de control del módulo de llenado para calcular la entalpia de la porción de agua en el producto con objeto de calcular un valor de masa neta en refrigerante a alimentar a partir de parámetros introducidos y/o almacenados en la unidad de control, y una unidad de dosificación asociada al módulo de llenado, conectada con la unidad de control para datos para la alimentación de una cantidad de refrigerante, correspondiente al valor de masa neta, al módulo de refrigeración. La unidad de procesamiento de datos, en la que se puede tratar, por lo demás, también de una parte de una unidad de procesamiento de datos contenida en la unidad de control, posibilita la consideración de la entalpía del agua contenida en el producto en el cálculo de la cantidad de refrigerante que se alimenta al módulo de refrigeración. Con el dispositivo de acuerdo con la invención se puede calcular mejor la cantidad de refrigerante necesaria para la realización de la tarea de refrigeración y se puede conducir al contenedor que lo que era posible según el estado de la técnica.The object of the invention is also solved with a device for carrying out the method according to the invention, in which a transport container is equipped with a storage area for a refrigeration module thermally connected to the storage area. The device also has a filling module that can be connected to the refrigeration module to supply the refrigerant, an input unit for the input of parameters such as transport time, mass and type of product, temperature difference tolerance, a data processing unit integrated in a control unit of the filling module to calculate the enthalpy of the portion of water in the product in order to calculate a value of net mass in refrigerant to feed from parameters entered and / or stored in the control unit, and a dosing unit associated with the filling module, connected to the data control unit for feeding a quantity of refrigerant, corresponding to the net mass value, to the cooling module. The data processing unit, in which it may also be a part of a data processing unit contained in the control unit, makes it possible to consider the enthalpy of the water contained in the product in the calculation of the quantity of refrigerant that is fed to the refrigeration module. With the device according to the invention, the quantity of refrigerant necessary to carry out the refrigeration task can be better calculated and it can be brought into the container than was possible according to the state of the art.

Con preferencia, el dispositivo según la invención comprende adicionalmente una báscula conectada con la unidad de control para datos para determinar la masa del producto a transportar. Los datos de medición de la báscula son transmitidos en este caso con preferencia de manera automática a la unidad de control y son utilizados directamente para el cálculo de la cantidad de refrigerante a alimentar.Preferably, the device according to the invention further comprises a scale connected to the data control unit to determine the mass of the product to be transported. In this case, the measurement data of the scale is preferably automatically transmitted to the control unit and used directly to calculate the quantity of refrigerant to be fed.

Con la ayuda del dibujo se explicará en detalle un ejemplo de realización de la invención. El dibujo único (figura 1) muestra en vista esquemática en sección un sistema según la invención para llenar un contenedor de transporte para transportar productos refrigerados con un refrigerante criogénico.With the aid of the drawing, an embodiment of the invention will be explained in detail. The single drawing (figure 1) shows in schematic sectional view a system according to the invention for filling a transport container to transport refrigerated products with a cryogenic refrigerant.

El contenedor de transporte 1 mostrado en la figura 1 comprende una zona de almacenamiento 2 para el almacenamiento de un producto refrigerado 3 durante un empleo, por ejemplo un transporte desde una cámara frigorífica central hasta un consumidor. La zona de almacenamiento 2 está conectada a través de un fondo conductor térmico 4 o a través de una conexión de circulación con un primer módulo 5, en el que se almacena un refrigerante, en el ejemplo de realización nieve de dióxido de carbono 6. Las paredes exteriores 7 del contenedor de transporte 1 están aisladas térmicamente, para impedir una entrada de calor desde el medio ambiente en la mayor medida posible. Antes del transporte del producto en el contenedor de transporte 1 se lleva el módulo de refrigeración 5 de la manera descrita en detalle más adelante con nieve de dióxido de carbono 6. La refrigeración del producto durante el transporte se realiza exclusivamente en virtud del contacto térmico entre la zona de almacenamiento 2 y el módulo de refrigeración 5. El calor que ha penetrado en la zona de almacenamiento 2 llega a través del fondo conductor térmico 4 hasta el módulo de refrigeración 5 y es absorbido allí por la nieve de dióxido de carbono 6, en donde la nieve de dióxido de carbono 6 se sublima poco a poco. En virtud de la entalpía de sublimación de la nieve de dióxido de carbono 6, la temperatura en el interior del módulo de refrigeración 5 y, por lo tanto, también dentro de la zona de almacenamiento 2, se mantiene en gran medida constante hasta que la nieve de dióxido de carbono se ha sublimado totalmente.The transport container 1 shown in Figure 1 comprises a storage area 2 for storing a refrigerated product 3 during use, for example transport from a central cold store to a consumer. The storage area 2 is connected through a thermally conductive bottom 4 or through a circulation connection with a first module 5, in which a refrigerant is stored, in the embodiment of carbon dioxide snow 6. The walls Exteriors 7 of the transport container 1 are thermally insulated, to prevent heat from entering the environment as much as possible. Before transporting the product in the transport container 1, the cooling module 5 is carried in the manner described in detail below with carbon dioxide snow 6. The cooling of the product during transport is carried out exclusively by virtue of the thermal contact between the storage area 2 and the cooling module 5. The heat that has entered the storage area 2 reaches through the thermally conductive bottom 4 to the cooling module 5 and is absorbed there by the carbon dioxide snow 6, where carbon dioxide 6 snow is sublimated little by little. By virtue of the sublimation enthalpy of the carbon dioxide snow 6, the temperature inside the cooling module 5, and therefore also inside the storage area 2, remains largely constant until the Carbon dioxide snow has been fully sublimated.

El llenado del módulo de refrigeración 5 con nieve de dióxido de carbono 6 se realiza por medio de un módulo de llenado y extracción 10. El módulo de llenado y extracción 10 dispone de un conducto de entrada 11 para dióxido de carbono líquido así como de un conducto de salida 12 para dióxido de carbono gaseoso, que están dispuestos distanciados entre sí. Para el llenado del módulo de refrigeración 5 se conectan el conducto de entrada 11 y el conducto de salida 12 en conexiones 13, 14 correspondientes, distancias distanciadas entre sí, del módulo de refrigeración 5. Durante el llenado del dióxido de carbono líquido que está a presión en el módulo de refrigeración 5 se expande el dióxido de carbono y pasa parcialmente a nieve de dióxido de carbono y parcialmente a gas dióxido de carbono. La nieve de dióxido de carbono 6 se retiene por medio de un tamiz 15 en el módulo de refrigeración, mientras que al mismo tiempo se descarga o bien se aspira el gas dióxido de carbono resultante a través de la conexión 13 y el conducto de salida 12. The filling of the cooling module 5 with carbon dioxide snow 6 is carried out by means of a filling and extraction module 10. The filling and extraction module 10 has an inlet duct 11 for liquid carbon dioxide as well as a outlet duct 12 for gaseous carbon dioxide, which are arranged spaced apart. For filling the cooling module 5, the inlet duct 11 and the outlet duct 12 are connected in corresponding connections 13, 14, spaced apart, from the cooling module 5. During the filling of the liquid carbon dioxide that is Pressure in the cooling module 5 expands the carbon dioxide and passes partially into carbon dioxide snow and partially into carbon dioxide gas. The carbon dioxide snow 6 is retained by means of a screen 15 in the cooling module, while at the same time the resulting carbon dioxide gas is either discharged or sucked through the connection 13 and the outlet duct 12 .

La cantidad de la nieve de dióxido de carbono a preparar para una tarea de refrigeración en el módulo de refrigeración 5 depende de una serie de factores. Además de la duración del transporte, éstos son especialmente la temperatura del producto durante la introducción en la zona de almacenamiento 2, la temperatura ambiente y la entrada de calor a través de las paredes exteriores 7 del contenedor de transporte 1. Al módulo de llenado y de extracción 10 está asociada una unidad de control 18, que calcula, a partir de los parámetros necesarios, la cantidad de dióxido de carbono a alimentar. Los parámetros, que no se pueden detectar automáticamente por el sistema, como por ejemplo la duración de transporte, se introducen a través de una unidad de entrada 19, que está asociada a la unidad de control 18.The amount of the carbon dioxide snow to prepare for a cooling task in the cooling module 5 depends on a number of factors. In addition to the duration of the transport, these are especially the temperature of the product during the introduction into the storage area 2, the ambient temperature and the heat input through the outer walls 7 of the transport container 1. To the filling module and extraction unit 10 is associated with a control unit 18, which calculates, from the necessary parameters, the amount of carbon dioxide to be fed. The parameters, which cannot be automatically detected by the system, such as the duration of transport, are entered through an input unit 19, which is associated with the control unit 18.

La unidad de control está en conexión de datos con un instalación dosificadora 20, que está dispuesta en el conducto de entrada 11 para dióxido de carbono líquido y que puede bloquear o liberar la alimentación de dióxido de carbono líquido a través del conducto de entrada 11. En el estado de funcionamiento normal, la unidad de dosificación 20 está ajustada de tal manera que sólo se cede la cantidad de dióxido de carbono líquido calculada en la unidad de control 18 al módulo de refrigeración 5.The control unit is in data connection with a dosing installation 20, which is arranged in the inlet duct 11 for liquid carbon dioxide and which can block or release the liquid carbon dioxide supply through the inlet duct 11. In the normal operating state, the dosing unit 20 is adjusted in such a way that only the amount of liquid carbon dioxide calculated in the control unit 18 is transferred to the cooling module 5.

Para poder determinar la cantidad de nieve de dióxido de carbono 6 a alimentar al módulo de refrigeración 5 todavía más exactamente con respecto a la tarea de refrigeración, un programa introducido en la unidad de control 18 tiene en cuenta adicionalmente la entalpía del agua o bien del agua helada contenida en el producto 3. A tal fin, se introduce en la unidad de entrada 19 el tipo de producto 3. Por ejemplo, el producto 3 se selecciona en este caso a partir de una lista predeterminada y representada en una unidad de representación de la unidad de entrada. En la unidad de control 18 está programada ya una Tabla, a partir de la cual resulta la porción de agua específica para un producto determinado. De la misma manera se introduce o se programa ya un valor para la diferencia de la temperatura en el que se puede calentar como máximo el producto durante el transporte (diferencia de la temperatura de tolerancia). Por medio de una báscula 21, que está igualmente en conexión de datos con la unidad de control 18, se detecta al mismo tiempo la masa del producto 3. A partir de la masa del producto 3, de la diferencia de temperatura de tolerancia y del valor para la porción de agua en el producto 3 se calcula un valor para la entalpía total útil de la porción de agua. Una energía térmica que corresponde a esta "entalpía útil" debe conducirse a la porción de agua para calentarla con la diferencia de temperatura de tolerancia. Esta energía térmica no tiene que ser absorbida ya por el refrigerante, de manera que se puede reducir de manera correspondiente la cantidad total del refrigerante, que se alimenta al módulo de refrigeración 5. La cantidad de nieve de dióxido de carbono 6 a ahorrar de esta manera se calcula en la unidad de control a partir de la entalpía de sublimación del dióxido de carbono (573 kJ/kg) y se tiene en cuenta en la determinación de la cantidad de nieve de dióxido de carbono 6 alimentar al módulo de refrigeración 5. De esta manera se conduce a través del conducto de entrada 11 por medio de la unidad de dosificación 20 sólo una cantidad reducida correspondiente de dióxido de carbono al módulo de refrigeración 5. In order to be able to determine the amount of carbon dioxide snow 6 to be supplied to the cooling module 5 even more precisely with respect to the cooling task, a program entered in the control unit 18 additionally takes into account the enthalpy of the water or the ice water contained in product 3. To this end, product type 3 is entered into input unit 19. For example, product 3 is selected in this case from a predetermined list and represented in a display unit of the input unit. In the control unit 18 a Table is already programmed, from which the specific water portion for a given product results. In the same way, a value for the temperature difference is already entered or programmed in which the product can be heated at most during transport (tolerance temperature difference). By means of a scale 21, which is also in data connection with the control unit 18, the mass of the product 3 is detected at the same time. From the mass of the product 3, the tolerance temperature difference and the value for the water portion in product 3 a value is calculated for the total useful enthalpy of the water portion. Thermal energy corresponding to this "useful enthalpy" must be conducted to the water portion to heat it with the tolerance temperature difference. This thermal energy no longer has to be absorbed by the coolant, so that the total amount of the coolant, which is fed to the cooling module 5, can be correspondingly reduced. The amount of carbon dioxide snow 6 to be saved from this This is calculated in the control unit from the sublimation enthalpy of carbon dioxide (573 kJ / kg) and is taken into account in determining the amount of carbon dioxide snow 6 fed to the cooling module 5. In this way only a corresponding reduced amount of carbon dioxide is passed through the inlet line 11 via the dosing unit 20 to the cooling module 5.

El procedimiento según la invención y la disposición según la invención son adecuados especialmente para el transporte de productos refrigerados, sensibles a la temperatura de todo tipo, como por ejemplo productos alimenticios ultracongelados, productos farmacéuticos o sustancias biológicas, como por ejemplo órganos y muestras de tejidos.The process according to the invention and the arrangement according to the invention are especially suitable for the transport of refrigerated, temperature-sensitive products of all kinds, such as deep-frozen food products, pharmaceuticals or biological substances, such as organs and tissue samples .

EjemploExample

Un contenedor isotermo se llena con 200 kg de producto ultracongelado de carne de ternera con una porción magra del 60 %. El contenido medio de agua de tal producto (porción en masa) es 50 %. La temperatura inicial del producto era en la cámara frigorífica de menos 25°C. La temperatura en el contenedor hasta el final del transporte no se puede elevar por encima de menos 20°C, es decir, no más de 5 K sobre la temperatura en la cámara frigorífica. An isothermal container is filled with 200 kg of deep-frozen beef product with a 60% lean serving. The average water content of such a product (mass portion) is 50%. The initial temperature of the product was in the cold room of minus 25 ° C. The temperature in the container until the end of the transport cannot be raised above minus 20 ° C, that is, not more than 5 K above the temperature in the cold room.

Puesto que la entalpía del agua congelada es 2 kJ/(kgK), la entalpía del agua en el producto comprende en total aproximadamente 1000 kJ. Con una entalpía de sublimación en la transición del dióxido de carbono congelado al estado gaseoso de AHC02 = 573 kJ/kg resulta una reducción de la cantidad de nieve de dióxido de carbono a alimentar al contenedor de transporte en torno a 1,75 kg frente a la cantidad, que se hubiera añadido según el procedimiento de llenado según el estado de la técnica.Since the enthalpy of frozen water is 2 kJ / (kgK), the enthalpy of water in the product comprises in total approximately 1000 kJ. With a sublimation enthalpy in the transition from frozen carbon dioxide to the gaseous state of AHC02 = 573 kJ / kg, a reduction in the amount of carbon dioxide snow to be fed to the transport container results by around 1.75 kg compared to the amount, which would have been added according to the filling procedure according to the state of the art.

Lista de signos de referenciaList of reference signs

1 Contenedor de transporte1 shipping container

2 Zona de almacenamiento2 Storage area

3 Producto3 Product

4 Fondo conductor térmico4 Thermally conductive bottom

5 Módulo de refrigeración5 Cooling module

6 Nieve de dióxido de carbono6 Carbon dioxide snow

7 Paredes exteriores7 exterior walls

8, 9, 10 Módulo de llenado y de extracción8, 9, 10 Filling and extraction module

11 Conducto de alimentación de dióxido de carbono líquido 11 Liquid carbon dioxide supply line

Conducto de salida para dióxido de carbono gaseoso Conexión para dióxido de carbono gaseoso Conexión para dióxido de carbono líquidoOutlet pipe for gaseous carbon dioxide Connection for gaseous carbon dioxide Connection for liquid carbon dioxide

TamizSieve

, 17, 18 Unidad de control, 17, 18 Control unit

Unidad de entradaInput unit

Instalación de dosificaciónDosing facility

Báscula Weighing machine

Claims

1. Procedure for filling a refrigeration module (5) associated with a transport container (1) to transport refrigerated products with a refrigerant, which is brought into thermal contact, during the correct use of the transport container (1), with a product (3) stored in a storage area (2) of the transport container (1) and the product (3) is refrigerated in this case using enthalpy of cast iron or sublimation of the refrigerant (6), in which before the start of use from the duration of refrigeration, of the difference between storage temperature and ambient temperature during use as well as from thermal transition coefficients and the geometry of the transport container (1) a gross mass value is calculated for the quantity of the refrigerant (6) to be fed to the refrigeration module (5), characterized in that before the start of use, the mass of the product (3) stored in the area is determined storage (2), a value for the total mass of water in the product (3) is calculated from the mass and the specific portion of water of the stored product (3), from the total mass of water in the product and from the tolerance temperature difference an enthalpy value is determined for heating the total mass of water in the product (3) in the measure of the enthalpy temperature difference, the enthalpy value is set for the heating the total amount of water in relation to the sublimation enthalpy of the refrigerant (6) to calculate the equivalence mass value of the refrigerant (6), the equivalence mass value is subtracted from the calculated gross mass value for the refrigerant (6) to supply the cooling module (5) and in this way a net mass value of refrigerant (6) is calculated and a mass of refrigerant (6) corresponding to the value of net mass.

Method according to claim 1, characterized in that a cryogenic refrigerant, especially carbon dioxide snow (6), is used as the refrigerant.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by the use of the method in the transport of deep-frozen products.

Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a transport container (1) having a storage area (2) and a cooling module (5) thermally connected to it, with a filling module ( 10) that can be connected with the refrigeration module (5) to supply a cryogenic refrigerant (6), with an input unit (19) for the input of parameters such as transport time, mass and type of product (3) or tolerance temperature difference, with a data processing unit integrated in a control unit (18) of the filling module (10) to calculate the enthalpy of the water portion of the product in order to determine a net mass value of refrigerant (6) to be fed from parameters entered and / or stored in the control unit (18), and with a dosing unit (20) associated with the filling module (10) connected for data with the control unit ( 18) to feed a quantity of refrigerant (6), corresponding to the net mass value, to the refrigeration module (5).

5. Device according to claim 4, characterized by a scale (21) connected for data with the control unit to calculate the mass of the product to be transported.